浅谈数字化技术在建筑设计领域的应用
上帝说，要有光，于是便有了光。建筑师说，要有扇窗，在电脑软件中噼里啪啦输入几个数字，于是便有了窗——这便是数字化技术在建筑设计领域里的应用。
事实上，数字化给建筑设计带来的影响远非如此，尤其是伴随技术的深化，更带来了许多新材料、新技术的创新发展，在业界卷起巨浪的同时，也引发许多新思考。在参数化设计、BIM（BuildingInformationMod鄄eling建筑信息模型）等概念越来越多地为建筑师们所关注的今天，数字化到底能做些什么、争议何在、前景如何，仍待探讨。
有关中国制造的三个故事
某国际知名建筑专业杂志近期的封面讲述了中国工厂生产高科技建筑构件的故事。作为数字化设计典型案例的广州歌剧院，其某厅的人造石构件所经历的三维建模、实物模具、工厂加工等工艺，颠覆了传统建筑施工过程，完美地实现了建筑构想。但整个加工过程，却是由外国建筑师在中国工厂教授给中国建筑师。
与此同时，在美国加州有一个由许多钢球排列组成的漂亮雕塑，如果在美国工厂生产，仅是数十种不同大小的钢球模具开模费用便十分昂贵，那么，这些钢球从何而来呢？答案是——在中国汕头的一个简陋“作坊”里手工制作而成，速度快且价格低廉。
另一则故事是，在深圳机场项目中落选的某方案，被认为涉及的硬性混凝土技术无法在中国实现，但事实上，在建筑试验场迪拜，正有一座同类建筑夺人眼球，而其异形模板正是由北京的一家模具厂制作完成。
结论：实力强大的制造业正向建筑设计渗透。
事实上，目前数字化技术所应用于的那些先锋、新锐建筑，总是有赖于新材料、新技术的应用，建筑师的创新性构想才有了建造落地的可能。正因如此，业界对数字化的关注也开始由单纯设计层面深入到如何用数字设备进行实施、构件加工及实际建造的层面，于是，与制造业的跨界联合也变得更为密切与频繁。
“数字化的背后其实是产业的整合”，宋刚表示，“中国是制造业大国，被国外设计师所大量应用的资源却被我们忽视，尤其是在制造业发达的珠三角地区，大规模数字化生产的空间更为广阔。”为此，其所在的华南理工大学建筑学院已经致力于相关教学与实践，并进行了大量工厂调研，与东莞某制造企业的战略合作也提上日程，“这也将为制造业产业转型提供契机。”
“我国制造业水平远远高于建筑业水平，数字化制造资源早已达到世界先进水平，如能有效与建筑业相结合，将大大提高我国建筑业发展水平，意义深远。”深圳市人居环境委员会人居建设发展处副处长岑岩表示。
数字化异想
“小时候老师布置写作文，要求不能超过800字，否则要扣分，于是每次都边写边算。后来的作业变成了1000字、3000字、5000字甚至更多，但这时数字数反而变得容易起来，一秒钟即可完成，这得益于电脑里的‘字数统计’工具。”凯达环球有限公司参数化设计主管、香港参数化设计学会联合创始人左颂文表示，一个建筑有数百万甚至数千万个节点，如果没有数字化工具，根本无从计算，而对单元的复制、组合、变形也将因为数字化变得更加便捷，“你可以在30秒内画出100级台阶，即使它们出现问题也可以瞬间修改，不像以前改图改到疲累不堪。”
在带来高效率革命的同时，数字化也使建筑师的设计能力得到提高。
香港中文大学教授Marc Aurel Schnabel介绍了更多的“用武之地”：通过设定开窗比例、边界尺寸，电脑可以自动生成开窗设计；瑞士的一个建筑，喷出的水汽可以形成一朵云；将一段音乐在五线谱显示的点线变化设定为参数，可以形成某种空间模式……
这种参数化设计通过引入参数和规则来形成形体，带来了更多的设计可能，并且提供了最为理想的设计状态——充分预知各种现实情况，提前知晓成功或失败的原因，并及时调整，从而使各种奇思妙想趋于理性，并最终成为建筑现实。
数字化还将改变设计本身。Marc介绍，他们设定出一些节点，通过对香港旺角街市店铺的朝向、住户的反应、路人行走的习惯，甚至招牌的排列等采集数据，建立起模型，得到一系列参数。在这些参数的帮助下，他们先设计出了一条街道，而后据此设计出街道两边的建筑，以便更好地形成商业气息，这种逆向设计思维改变了传统设计程式。
此外，数字化还可能对建筑的形成过程带来深刻变革。例如，“BIM通过建立一个数字模型来整合建筑全生命周期内的全过程，在开始阶段便将设计、建造、管理等各环节可能遇到的问题提前暴露，有利于各环节的组织配合，确保建筑更为科学可靠。”岑岩所演示的香港某公屋模拟施工过程，便充分体现这种可预见性与可控性。
有鉴于此，数字化在国外已经如火如荼，左颂文也介绍，在我国香港地区，一些学校已经开设了专门的课程，一些建筑师们还发起成立了香港参数化设计学会（HKPDA），以推动数字化的发展。
争议在继续
而在国内，尽管对数字化的关注越来越多，但对于大量处在创作一线的建筑师而言，较为前沿的参数化非线性设计、BIM等仍是陌生的概念，不过，数字化“大势所趋”的观点也得到许多人的认同。
事实上，数字化所应用的建筑每每夺人眼球，如银河SOHO、广州歌剧院、上海中心、凤凰卫视北京传媒中心等，借由数字化手段，这些奇光异彩的建筑得以面世，但也引发争议。
数字化带来的不仅是技术手段的革新，也不仅是效率的简单提高，还有非传统的创作方法和思维方式，延伸了人类思维，给建筑创作带来了多种潜在的可能性，并确保了这些可能性趋于科学合理。与此同时，一方面，对数字化的依赖是否将构成另一种制约，成为目前对数字化争议的焦点之一，另一方面，数字化是否将沦为设计师追求新、奇、特的手段，陷入虚无的境地，也成为担忧。
面对这些问题，Marc表示，“其实数字化只是工具的不同和工作方式的不同，并且可以加入的信息大大增加了。”他举例道，参数化其实在人们搭建房屋、教堂等建筑时便存在已久，设计搭建的每一个步骤、其中寻求解决问题的办法的过程，正是潜意识的参数化过程，而添加建筑比例关系、通风日照等各种细节的过程，就是参数化的深化过程。
宋刚则表示，从建筑师本身的训练过程而言，数字化作为一种技术手法与思维方式，需要被学习与被掌握，“一个成熟的社会下应该有一群成熟的建筑师推动建筑往新的方向发展”。
一位旅英建筑师也向记者表达了类似的理念：数字化并非多么玄妙的东西，手段本身没有问题，是帮助还是约束，取决于建筑师如何利用。
事实上，在我国，技术的发展与革新从来都不是问题，在畅想数字化的今天，如何理解其背后蕴含的逻辑与思维意义，形成正确的态度，或是数字化面临的最大挑战。
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